DE2327463B2 - Werkstückzu- und -abführvorrichtungen an Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückzu- und abführvorrichtung an Werkzeugmaschinen mit einer Hohlspindel, die mit Führungen für die Werkstücke versehen ist, welche mittels eines Ladestockes aus einem Magazin über eine Synchronisiervorrichtung der umlaufenden Hohlspindel zugeführt und durch die Hohlspindel hindurch in die Spanneinsätze eines w> Spannfutters weitergeleitet werden und nach Fertigstellung durch Freigabe infolge öffnens des Spannfutters entfernbar sind.

Eine Werkstückzuführungsvorrichtung der voranstehend beschriebenen Art ist für einen Drehautomaten ^hr> bekannt (DE-AS 17 52 532), wobei dem als Spannzange ausgebildeten Spannfutter eine im Querschnitt vieleckige Materialstange durch die Hohlspindel zugeführt

wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuführvorrichtung der eingangs beschriebenen Art für Werkstücke zu schaffen, die unter mehreren sich kreuzenden Achsen zu bearbeiten sind.

Diese Aufgabenstellung wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß bei Verwenden eines bekannten Schwenkfutters in dem Schwenkfutter ein auswechselbares Profilmundstück mit durch Steuerkolben betätigbaren Führungszungen angeordnet ist, welche die Werkstücke in der Art einer Weiche in die Spanneinsätze führen.

Durch die Verwendung eines bekannten Schwenkfutters (DE-PS 10 92 276) und durch die Ausstattung dieses Schwenkfutters mit einem auswechselbaren, auf die jeweiligen Werkstücke abgestellten Profilmundstück mit durch Steuerkolben betätigbaren Führungszungen wird eine Zuführvorrichtung für Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung von Werkstücken längs mehrerer sich kreuzenden Achsen geschaffen, die das bisher zum Beladen des Schwenkfutters erforderliche Abbremsen und zum Bearbeiten erforderliche Beschleunigen der Werkzeugmaschinenspindel entbehrlich macht und damit gleichzeitig die zwischen den Bearbeitungszeiten aufeinanderfolgender Werkstücke liegenden Zeiten, in denen die Werkzeuge außer Eingriff sind, auf ein Minimum verringert. Da es bisher erforderlich war, die durch dps Schwenkfutter in einer Einspannung in mehrere Bearbeitungsstellungen drehbaren Werkstükke bei Stillstand des Schwenkfutters entweder von Hand oder mittels einer automatischen Ladeeinrichtung einzulegen, wobei im letzteren Fall eine genaue Positionierung des Schwenkfutters im Verhältnis zur Ladeeinrichtung erforderlich war, ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Ausbildung eine erhebliche Herabsetzung der für die Bearbeitung eines Werkstückes aufzuwendenden Gesamtzeit und eine wesentliche Schonung des Werkzeugmaschinenantriebes bei erheblich verringertem Energieverbrauch.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Steuerkolben im Futterkörper des Schwenkfutters angeordnet und mit Druckmittelleitungen verbunden, die ebenso wie die Druckrnittelleitungen zur Betätigung des Schwenkfutters von einer ortsfesten Druckmittelquelle über ein stillstehendes Druckmittelüberleitungsgehäuse mit Druckmittel versorgt werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Druckmittelüberleilungsgehäuse zwischen den Hauptlagern der Hohlspindel unmittelbar auf deren Mantelfläche angeordnet.

Während es bei Stangenmaterial möglich erscheint, das fertig bearbeitete Werkstück durch öffnen der Spannbacken aus dem sich drehenden Spannfutter auszuwerfen, scheidet diese Möglichkeit bei Schwenkfuttern, die in ihren Spanneinsätzen formschlüssig am Werkstück angreifende Aufnahmeteile enthalten, aus, da diese die Werkstücke infolge ihrer komplizierteren Einspannung in den Spanneinsätzen des Spannfutters beim öffnen der Spannbacken entweder innerhalb des sie umgebenden Futterkörpers halten oder unkontrolliert aus diesem herausfliegen lassen.

Um ein ordnungsgemäßes und gefahrloses Entnehmen der fertig bearbeiteten Werkstücke aus dem Schwenkfutter zu erzielen, ohne daß das Schwenkfutter und damit die gesamte Werkzeugmaschine stillgesetzt werden muß, wird deshalb in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, vor einem derartigen Schwenkfutter einen Fangkorb drehbar zu lagern, der aus einer Fangstellung vor dem Schwenkfutter in eine

Entleerungsstellung verschwenkbar ist. Der Fangkorb wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in seiner Fangstellung durch Reibberührung mit dem Schwenkfutter annähernd auf dessen Drehzahl beschleunigt und nach Übernahme eines Werkstückes vor dem Verschwenken in die Entleerungtitellung bis auf geringe Drehzahlen abgebremst.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Werkzeugmaschine mit der die als erfinderisch beanspruchten Merkmale aufweisenden Werkstückzuführvorrichtung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Spindelkasten einer mit einem Schwenkfutter versehenen Werkzeugmaschine,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch das Schwenkfutter gemäß der Schnittlinie 11-11 in F ig. I₁

Fig.3 einen Querschnitt durch das Schwenkfutter gemäß der Schnittlinie III-HI in F i g. 1,

Fig.4—7 anhand eines schematisierten Längsschnittes entsprechend der Fig. 1 verschiedene Arbeitsstellungen der Spanneinrichtung.

Der Grundaufbau der Spanneinrichtung ist in den F i g. 1 bis 3 dargestellt, wobei die F i g. 2 und 3 darüber hinaus den Aufbau und die Wirkungsweise des Schwenkfutters erkennen lassen.

Der Längsschnitt nach Fig. 1 zeigt einen Spindelkasten 1 einer im übrigen nicht dargestellten Werkzeugmaschine, in dem eine Hohlspindel 2 durch zwei Wälzlager 3 gelagert ist. Diese als Hauptlager dienenden Wälzlager 3 sind über Lagerträger 4 am Spindelkasten 1 abgestützt, der durch einen Deckel la oben verschlossen ist. Der Antrieb der Hohlspindel 2 erfolgt durch eine Keilriemenscheibe 5 von einem nicht dargestellten Motor.

Zwischen den Wälzlagern 3 ist unmittelbar auf der Hohlspindel 2 ein Druckmittelüberleitungsgehäuse 6 gelagert, welches nicht zusammen mit der Hohlspindel 2 umläuft, sondern feststeht, so daß einem am vorderen Ende der Hohlspindel 2 befestigten Schwenkfutter 7 auch während des Umlaufes Druckmittel von einer Druckmittelquelle zugeführt werden kann. Die Druckmittelzuleitungen für das Druckmittelüberleitungsgehäuse 6 sind in F i g. 1 strichpunktiert eingezeichnet. Sie münden in Ringkanälen 6a auf der Innenfläche des Druckmittelüberleitungsgehäuses 6. Diese Ringkanäle 6a stehen über Bohrungen in der Hohlspindel 2 und im Futterkörper 7a des Schwenkfutters 7 mit den jeweils anzutreibenden Teilen des Schwenkfutters 7 ständig in Verbindung.

Das Schwenkfutter 7 besitzt ein Spannwerk 8 sowie ein Schwenkwerk 9, an denen jeweils ein Spanneinsatz Tb befestigt ist. Durch die radiale Bewegung eines im Spannwerk 8 vorhandenen Spannkolbens 8a erfolgt das Ein- und Ausspannen des Werkstückes Wzwischen den Spanneinsätzen Tb. Das Verschwenken des eingespannten Werkstückes Wgeschieht mittels des Schwenkwerkes 9, welches mit einer Schwenkwelle 9a versehen ist. Diese beim dargestellten Ausführungsbeispiel im Querschnitt quadratisch ausgeführte Schwenkwelle 9a wird durch zwei Stößel 9b gedreht, die jeweils an einem fco Schwenkkolben 9c befestigt sind und mit ihren vorderen angeschrägten Enden mit der Schwenkwelle 9a zusammenwirken. Die Schwenkkolben 9c sind in einer zylindrischen Bohrung im Futterkörper 7a verschiebbar gelagert, die mit den entsprechenden Zuleitungsbohrun- b"> gen für das Druckmittel verbunden sind.

In der Hohlspindel 2 sind gemäß F i g. 1 Führungen 10 für die Werkstücke Wangeordnet. Die Werkstücke W werden mittels eines Ladestockes 11 aus einem Magazin 12 einem Lagereinsatz 13a einer Synchronisiervorrichtung 13 zugeführt, die sich zum Zuführungszeitpunkt im Stillstand befindet, zur Übergabe des Werkstückes Wan die Hohlspindel 2 jedoch auf die Drehzahl der Hohlspindel 2 beschleunigt wird. Sobald die Synchronisiervorrichtung 13 die Drehzahl der Hohlspindel 2 erreicht hat, wird das Werkstück W aus dem Lagereinsatz 13a der Synchronisiervorrichtung 13 mittels des Ladestockes 11 in die Führungen 10 der Hohlspindel 2 weitergeschoben.

Während die Fig.4 die Lage eines Werkstückes W im Magazin 12 bei zurückgezogenem Ladestock 11 zeigt, ist in Fig.5 die Übergabe des zu bearbeitenden Werkstückes Win den Lagereinsatz 13a der Synchronisiervorrichtung 13 bereits erfolgt. Die Fig. 6 läßt schließlich erkennen, wie der Ladestock 11 das Werkstück Wdurch die Führungen 10 der Hohlspindel 2 zum Schwenkfutter 7 befördert.

Im Schwenkfutter 7 ist ein Profilmundstück 16 für die Zuführung des Werkstückes Wzu den Spanneinsätzen Tb angeordnet. Außerdem enthält der Futterkörper 7a zwei Steuerkolben 17 (s. F i g. 3), die jeweils über einen Stößel 18 eine Führiingszunge 19 betätigen. Die Führungszungen 19 führen in der Art einer Weiche die Werkstücke W den Spanneinsätzen Tb zu. Die Steuerkolben 17 stehen über eine gemeinsame Druckmittelleitung 20 und durch das Druckmittelüberleitungsgehäuse 6 mit einem weiteren Druckmittelanschluß 21 in Verbindung, so daß die Führungszungen 19 von außen angesteuert und betätigt werden können.

Das zu bearbeitende Werkstück W wird dem Schwenkfutter 7 über die Synchronisiervorrichtung 13 und durch die Hohlwelle 2 zugeführt, solange das in den Spanneinsätzen Tb befindliche Werkstück Wbearbeitet wird. Sobald die Bearbeitung abgeschlossen ist, wird der am Spannwerk 8 befestigte Spanneinsatz Tb zurückgezogen, so daß das fertigbearbeilete Werkstück W nach vorn aus dem Schwenkfutter 7 herausfallen kann. Um ein exaktes Zuleiten des zu bearbeitenden Werkstückes W in den Spanneinsatz Tb des Spannwerkes 8 zu gewährleisten, werden die Führungszungen 19 betätigt, so daß das vom Ladestock 11 vorgeschobene Werkstück W mit Sicherheit ordnungsgemäß zwischen die Spanneinsätze Tb gelangt. Ein evtl. nicht aus dem Schwenkfutter 7 herausgefallenes fertig bearbeitetes Werkstück W wird beim Vorschieben des nachfolgenden Werkstückes W automatisch nach vorn aus dem Schwenkfutter 7 herausbefördert.

Vor dem Schwenkfutter 7 ist ein Fangkorb 14 angeordnet, der an einem Träger 15 drehbar gelagert ist. Der Fangkorb 14 ist auf diese Weise zwischen einer Fangstellung vor dem Schwenkfutter 7 und einer Entleerungsstellung verschwenkbar. Da das fertig bearbeitete Werkstück W bei umlaufendem Schwenkfutter 7 ausgestoßen wird, nimmt der Fangkorb 14 das herausfliegende Werkstück W auf. Da der Fangkorb 14 annähernd auf die Drehzahl des Schwenkfutters 7 gebracht worden ist, werden jegliche Beschädigungen vermieden. Der Träger 15 mit dem sich drehenden Fangkorb 14 wird nunmehr in die Entleerungsstellung verschwenkt; gleichzeitig wird die Drehzahl des Fangkorbes 14 vermindert, so daß das Werkstück Waus der vorderen öffnung des nunmehr langsam um eine senkrechte Achse rotierenden Fangkorbes 14 herausfallen kann.

Der Lagereinsatz 13a, die Führungen 10 und das Profilmundstück 16 sind vorzugsweise aus verschleißfe-

stem Kunststoff hergestellt und auswechselbar angeordnet, so daß die Spanneinrichtung für die Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke umgerüstet werden kann. Die Beschleunigung des Lagereinsatzes 13a der Synchronisiervorrichtung 13 und des Fangkorbes 14 auf die Drehzahl der ständig umlaufenden Hohlspi kann entweder durch Reibschluß oder durch er chend ausgebildete Kupplungen erfolgen, wobei s den letzteren Fall die Verwendung von elektrorric sehen Kupplungen anbietet.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Werkstückzu- und abführvorrichtung an Werkzeugmaschinen mit einer Hohlspindel, die mit ■> Führungen für die Werkstücke versehen ist, welche mittels eines Ladestockes aus einem Magazin über eine Synchronisiervorrichtung der umlaufenden Hohlspindel zugeführt und durch die Hohlspindel hindurch in die Spanneinsätze eines Spannfutters weitergeleitet werden und nach Fertigstellung durch Freigabe infolge öffnens des Spannfutters entfernbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwenden eines bekannten Schwenkfutters (7) in dem Schwenkfutter ein auswechselbares Profilmundstück (16) mit durch Steuerkoiben (17) betätigbaren Führungszungen (19) angeordnet ist, welche die Werkstücke (W) in der Art einer Weiche in die Spanneinsätze (7 b) führen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkolben (17) im Futterkörper (7a) des Schwenkfutters (7) angeordnet und mit Druckmittelleitungen (20) verbunden sind, die ebenso wie die Druckmittelleitungen zur Betätigung des Schwenkfutters (7) von einer ortsfesten Druckmittelquelle über ein stillstehendes Druckmittelüberleitungsgehäuse (6) mit Druckmittel versorgt werden.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelüber- ^o leitungsgehäuse (6) zwischen den Hauptlagern (3) der Hohlspindel (2) unmittelbar auf deren Mantelfläche angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit Schwenkfuttern, die an ihren Spanneinsätzen formschlüssig am Werkstück angreifende Aufnahmeteile enthalten, wenn es sich bei den Werkstücken um Zapfenkreuze od. dgl. handelt, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schwenkfutter (7) ein Fangkorb (14) drehbar gelagert ist, der aus einer *o Fangstellung vor dem Schwenkfutter (7) in eine Entleerungsstellung verschwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fangkorb (14) in seiner Fangstellung durch Reibberührung mit dem Schwenkfutter (7) annähernd auf dessen Drehzahl beschleunigt und nach Übernahme eines Werkstükkes (W) vor dem Verschwenken in die Entleerungsstellung bis auf geringe Drehzahlen abgebremst wird. so